一文讀懂電催化析氫原理?
作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-14分類:催化劑及助劑瀏覽:312
電催化劑析氫反應的簡寫是HER。是指通過電化學的方法使用催化劑產生氫氣。能源和環(huán)境是人類社會可持續(xù)發(fā)展涉及的最主要問題。全球80%的能量需求來源于化石燃料,這最終必將導致化石燃料的枯竭,而其使用也將導致嚴重的環(huán)境污染。從化石燃料逐步轉向利用可持續(xù)發(fā)展無污染的非化石能源是發(fā)展的必然趨勢。氫是理想的清潔能源之一也是重要的化工原料,受到世界各國廣泛的重視。電解水制氫是實現工業(yè)化、廉價制備氫氣的重要手段。
影響催化劑活性降低的因素有哪些?
(1)溫度 溫度對催化劑的活性影響很大,溫度太低時,催化劑的活性很小,反應速度很慢,隨著溫度升高,反應速度逐漸增大,但達到最大速度后,又開始降低。絕大多數催化劑都有其活性溫度范圍、溫度過高,易使催化劑燒結而破壞其活性,最適宜的溫度要通過實驗來確定。(2)助催化劑(或促進劑) 在催化劑的制備過程中或催化反應中往往加入少量物質(一般少于催化劑用量的10%),雖然這種物質本身對反應的催化活性很小或無催化作用,卻能顯著提高催化劑的活性、穩(wěn)定性或選擇性。這種物質稱為助催化劑;(3)載體(擔體) 把催化劑負載于某種惰性物質之上,這種惰性物質稱為載體。常用的載體有石棉、活性炭、硅藻土、氧化鋁、硅酸等。使用載體可以使催化劑分散,增大有效面積,不僅可以提高催化劑活性、節(jié)約用量,同時還可以增加催化劑的機械強度防止活性組分在高溫下發(fā)生熔結而影響其使用壽命。(4)毒化劑和抑制劑 在催化劑的制備或反應過程中,由于引入少量雜質,使催化劑的活性大大降低或完全喪失,并難以恢復到原有活性,這種現象稱催化劑中毒。如僅使其活性在某一方而受到抑制,但經過活化處理可以再生,這種現象稱為阻化。使催化劑中毒的物質稱毒化劑,有些催化劑對于毒物非常敏感,微量的毒化劑即可使催化劑活性減小甚至消失。有些毒化是由反應物中含有的雜質[如吡啶、硫、磷、砷、硫化氫、砷化氫(AsH3)、磷化氫及一些含氧化合物(如一氧化碳、二氧化碳、水等)]造成的。有些毒化是由反應中生成物或分解物造成的。使催化劑阻化的物質稱為抑制劑,它使催化劑部分中毒,從而降低了催化活性。毒化劑和抑制劑之間并無嚴格的界限。毒化現象有時表現為催化劑的部分活性消失,因而呈現出選擇性催化作用,
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